Το ηλιακό ρολόι είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τη θέση του ήλιου για να καθορίσει το χρόνο. Το όρθιο ραβδί, που ονομάζεται gnomon, τοποθετείται για να ρίξει μια σκιά στο προσημειωμένο ηλιακό ρολόι. Καθώς ο ήλιος κινείται στον ουρανό, θα κινείται και η σκιά του. Αυτή η ιδέα μπορεί εύκολα να αποδειχθεί στην αυλή σας με ένα πολύ απλό ηλιακό ρολόι φτιαγμένο με ένα ραβδί και μια χούφτα βότσαλα. Υπάρχουν επίσης πολλά άλλα εύκολα έργα που μπορούν να κάνουν τα παιδιά για να μάθουν τις έννοιες. Για κάτι λίγο πιο προηγμένο, μπορείτε να φτιάξετε ένα μόνιμο ηλιακό ρολόι στον κήπο ή την αυλή σας. Με λίγες εργασίες μέτρησης και ξυλουργικής, αυτό το ρολόι θα σας πει την ώρα με μεγάλη ακρίβεια.
Βήμα
Μέθοδος 1 από 3: Χρησιμοποιώντας ραβδιά και πέτρες
Βήμα 1. Συγκεντρώστε εξοπλισμό
Αυτό το πολύ βασικό ηλιακό ρολόι είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να εξηγήσετε αυτήν την έννοια με λίγο προγραμματισμό. Το μόνο που χρειάζεστε για να τα φτιάξετε είναι μερικά απλά αντικείμενα που βρίσκονται στην πίσω αυλή. Αυτά τα εργαλεία είναι ένα ίσιο ραβδί (μήκους περίπου μισού μέτρου), μερικοί κόκκοι από βότσαλα και ένα ρολόι ή κινητό τηλέφωνο για την ώρα.
Βήμα 2. Βρείτε μια ηλιόλουστη περιοχή για να στερεώσετε το ραβδί
Αναζητήστε ένα σημείο που να εκτίθεται πλήρως στον ήλιο όλη την ημέρα. Βουτήξτε το ένα άκρο του ραβδιού στο γρασίδι ή στο χώμα. Εάν ζείτε στο Βόρειο Ημισφαίριο, γείρετε το ραβδί ελαφρώς προς το Βορρά. Εάν ζείτε στο Νότιο Ημισφαίριο, γείρετε το ραβδί ελαφρώς προς το Νότο.
- Αν δεν μπορείτε να βρείτε περιοχές με μαλακό γρασίδι, αυτοσχεδιάστε.
- Γεμίστε ένα μικρό κουβά με άμμο ή χαλίκι και φυτέψτε ένα ραβδί ακριβώς στη μέση.
Βήμα 3. Έναρξη στις 7:00 π.μ
Εάν θέλετε να ολοκληρώσετε την κατασκευή του ηλιακού ρολογιού σας σε μια μέρα, ξεκινήστε το πρωί αφού έχει ανατείλει πλήρως ο ήλιος. Παρατηρήστε τα μπαστούνια στις 7:00 π.μ. Όταν ο ήλιος λάμπει πάνω του, το ραβδί ρίχνει σκιά. Χρησιμοποιήστε ένα από τα βότσαλα για να σημειώσετε πού πέφτει η σκιά στο έδαφος.
Βήμα 4. Επανεξετάστε το ραβδί κάθε ώρα
Ρυθμίστε ξυπνητήρι ή παρακολουθήστε το ρολόι σας, ώστε να μπορείτε να ενημερώνετε το ηλιακό σας ρολόι κάθε ώρα. Παρατηρήστε ξανά στις 8:00 το πρωί και χρησιμοποιήστε ένα άλλο βότσαλο για να σημειώσετε πού έπεσε η σκιά του ραβδιού στο έδαφος. Κάντε το ίδιο πράγμα στις 9:00 π.μ., 10:00 π.μ. και ούτω καθεξής.
- Εάν θέλετε υψηλό βαθμό ακρίβειας, χρησιμοποιήστε κιμωλία για να σημειώσετε κάθε βότσαλο την ακριβή στιγμή που το τοποθετείτε στο έδαφος.
- Η σκιά θα κινηθεί δεξιόστροφα.
Βήμα 5. Συνεχίστε αυτή τη διαδικασία μέχρι το βράδυ
Επιστρέψτε κάθε ώρα και σημειώστε με χαλίκι στο έδαφος. Κάντε το μέχρι να μην υπάρχει πλέον ηλιακό φως κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το ηλιακό σας ρολόι θα τελειώσει στο τέλος της ημέρας. Όσο ο ήλιος λάμπει, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την απλή συσκευή για να μάθετε τι ώρα είναι.
Μέθοδος 2 από 3: Χρήση πιάτων και καλαμάκια
Βήμα 1. Συγκεντρώστε εξοπλισμό
Αυτό το εύκολο ηλιακό ρολόι είναι ένα εξαιρετικό έργο για παιδιά σε μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα. Τα εργαλεία που χρειάζονται είναι πολύ απλά - μάλλον τα έχετε ήδη όλα στο σπίτι. Αυτά τα αντικείμενα είναι κραγιόνια / μαρκαδόροι, χάρτινα πιάτα, κοφτερά μολύβια, καρφίτσες, χάρακες και πλαστικά καλαμάκια.
Ξεκινήστε να ετοιμάζετε τις χάρτινες πλάκες γύρω στις 11:30 μ.μ. σε μια ηλιόλουστη μέρα χωρίς σύννεφα
Βήμα 2. Γράψτε τον αριθμό 12 στην άκρη της πλάκας
Χρησιμοποιήστε κραγιόνια ή μαρκαδόρους για αυτό. Πάρτε ένα κοφτερό μολύβι και κολλήστε το στο κέντρο της πλάκας χαρτιού. Αφαιρέστε το μολύβι έτσι ώστε να έχετε μια τρύπα στη μέση.
Βήμα 3. Χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να σχεδιάσετε ευθείες γραμμές
Σχεδιάστε από τον αριθμό 12 στην τρύπα που κάνατε στο κέντρο της πλάκας. Αυτός ο αριθμός αντιπροσωπεύει τις 12 το μεσημέρι.
Βήμα 4. Χρησιμοποιήστε μια πυξίδα για να προσδιορίσετε τον πλησιέστερο ουράνιο πόλο
Το καλαμάκι, ή το γνωνό σας, πρέπει να δείχνει τον πλησιέστερο ουράνιο πόλο, ο οποίος είναι παράλληλος με τον άξονα της γης. Είναι ο Βόρειος Πόλος για όσους ζουν στο βόρειο ημισφαίριο. Αν ζείτε στο νότιο ημισφαίριο, είναι ο νότιος πόλος.
Βήμα 5. Βγάλτε το πιάτο έξω λίγο πριν το μεσημέρι
Τοποθετήστε το στο έδαφος σε μια περιοχή που θα έχει πλήρη έκθεση στον ήλιο όλη την ημέρα. Κολλήστε το καλαμάκι στην τρύπα στο κέντρο της πλάκας.
Βήμα 6. Πιέστε ελαφρά το καλαμάκι
Κάντε το έτσι ώστε το άχυρο να έχει γωνία προς τον πλησιέστερο ουράνιο πόλο.
Βήμα 7. Γυρίστε το πιάτο ακριβώς κατά τη διάρκεια της ημέρας
Περιστρέψτε το έτσι ώστε η σκιά του καλαμάκι να είναι παράλληλη με τη γραμμή που σχεδιάσατε. Δεδομένου ότι μετράτε μόνο τις ώρες της ημέρας, η πλάκα θα μοιάζει με ρολόι που δείχνει μόνο 12 ώρες.
Βήμα 8. Τοποθετήστε το πιάτο στο έδαφος
Κολλήστε μερικές πινέζες ώθησης στο πιάτο για να μην μετατοπιστούν.
Βήμα 9. Κοιτάξτε ξανά το πιάτο μία ώρα αργότερα
Στη 1 μ.μ., κοιτάξτε ξανά το πιάτο και ελέγξτε τη θέση της σκιάς του καλαμάκι. Γράψτε τον αριθμό 1 στην άκρη της πλάκας όπου πέφτει η σκιά.
Βήμα 10. Ρυθμίστε ξυπνητήρι και επιστρέψτε κάθε ώρα
Συνεχίστε να σημειώνετε τη θέση της σκιάς που πέφτει στην άκρη της πλάκας. Θα παρατηρήσετε ότι η σκιά κινείται δεξιόστροφα.
Βήμα 11. Συζητήστε με το παιδί σας για τη σκιά
Ρωτήστε γιατί πιστεύουν ότι η σκιά κινείται. Εξηγήστε τι συμβαίνει όταν η σκιά κινείται γύρω από το ηλιακό ρολόι.
Βήμα 12. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία μέχρι το βράδυ
Συνεχίστε να σημειώνετε τις πλάκες κάθε ώρα μέχρι να τελειώσει το φως της ημέρας σας. Σε αυτό το σημείο, το ηλιακό ρολόι θα είναι πλήρες.
Βήμα 13. Ελέγξτε την πλάκα την επόμενη μέρα
Ζητήστε από το παιδί σας να κοιτάξει πίσω στο πιάτο την επόμενη ηλιόλουστη μέρα και να σας πει την ώρα με βάση τη θέση των σκιών. Αυτή η απλή συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ώρας της ημέρας σε μια ηλιόλουστη μέρα.
Μέθοδος 3 από 3: Δημιουργία προηγμένου ηλιακού ρολογιού
Βήμα 1. Κόψτε έναν κύκλο από κόντρα πλακέ πάχους 2 cm σε διάμετρο 50 cm
Αυτός ο κύκλος θα είναι το πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού. Στρώστε και τις δύο πλευρές του ξύλινου κύκλου με αστάρι. Καθώς το αστάρι στεγνώνει, σκεφτείτε πώς θέλετε να μοιάζει το ηλιακό ρολόι. Πρέπει να επιλέξετε ένα στυλ αριθμών, όπως ρωμαϊκούς αριθμούς, τυπικούς αριθμούς κ.ο.κ.
- Επιλέξτε το χρώμα που θέλετε να χρησιμοποιήσετε και, αν θέλετε, μια εικόνα ή εικονογράφηση για να επισυνάψετε στην όψη του ρολογιού.
- Σχεδιάστε πολλά διαφορετικά σχέδια μέχρι να επιλέξετε ένα τελικό σχέδιο.
Βήμα 2. Σχεδιάστε τον τελικό σχεδιασμό σας σε ένα μεγάλο κομμάτι χαρτί
Θα χρησιμοποιήσετε αυτό το σχέδιο ως στένσιλ για να μεταφέρετε το σχέδιο στον ξύλινο κύκλο. Έτσι, σχεδιάστε στην κλίμακα. Τώρα πρέπει να εισαγάγετε τους αριθμούς στο σχέδιο, το οποίο απαιτεί λίγη ακριβή μέτρηση. Χρησιμοποιήστε μια ευθεία γραμμή και ένα μοιρογνωμόνιο για να το κάνετε αυτό.
- Ξεκινήστε με τον αριθμό 12 στην κορυφή, όπως η όψη του ρολογιού.
- Μετρήστε τη θέση του κέντρου του κύκλου και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να σχεδιάσετε μια ευθεία γραμμή από τον αριθμό 12 στο κέντρο του κύκλου.
Βήμα 3. Χρησιμοποιήστε ένα μοιρογνωμόνιο για να μετρήσετε ακριβώς 15 μοίρες στα δεξιά
Σημειώστε εκεί τον αριθμό 1. Χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να σχεδιάσετε μια άλλη γραμμή ρολογιού. Συνεχίστε να σημειώνετε τους αριθμούς ακριβώς σε απόσταση 15 μοιρών. Μετακινηθείτε δεξιόστροφα και χρησιμοποιήστε το μοιρογνωμόνιο για να συνεχίσετε να σημειώνετε τους αριθμούς. Συνεχίστε μέχρι να φτάσετε στο 12. Αυτό θα είναι ακριβώς απέναντι από τα πρώτα 12. Αυτοί οι δύο αριθμοί αντιπροσωπεύουν τη μέρα και τη νύχτα.
- Στη συνέχεια, ξεκινήστε ξανά με 1 μέχρι να επιστρέψετε στους πρώτους 12 στην κορυφή. Αυτοί οι αριθμοί σημειώνονται τώρα με ακρίβεια στο χαρτί.
- Το πλήρες 24ωρο αντιπροσωπεύεται για τον μεγαλύτερο βαθμό ακρίβειας. Καθώς αλλάζουν οι εποχές, αλλάζει και η θέση της Γης. Το καλοκαίρι, οι μέρες είναι μεγαλύτερες. Το χειμώνα, οι μέρες είναι μικρότερες.
- Υπάρχουν μέρες το καλοκαίρι που το φως της ημέρας διαρκεί περισσότερο από 12 ώρες.
Βήμα 4. Ζωγραφίστε το σχέδιό σας στον ξύλινο κύκλο
Χρησιμοποιήστε το χαρτί σας ως στένσιλ, έτσι ώστε οι αριθμοί και οι γραμμές ώρας να ταιριάζουν με αυτό που έχετε μετρήσει ακριβώς. Χρησιμοποιήστε έναν δείκτη χρωμάτων για να τοποθετήσετε τους αριθμούς στο ξύλο, καθώς αυτό θα περιλαμβάνει λεπτομερείς εργασίες. Οι δείκτες βαφής είναι καλύτεροι από τους μόνιμους δείκτες επειδή είναι πιο ανθεκτικοί στα στοιχεία.
Βήμα 5. Δημιουργήστε ένα gnomon
Το gnomon είναι το μέρος του ηλιακού ρολογιού που θα ρίξει σκιά. Χρησιμοποιήστε έναν σωλήνα με σπείρωμα και θα πρέπει να τον μετρήσετε σε μήκος περίπου 5 ή 7,5 εκατοστά. Η διάμετρος είναι 1,25 εκατοστά. Βεβαιωθείτε ότι η διάμετρος του gnomon είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τον ίδιο τον σωλήνα. Κάντε τα άκρα κωνικά.
- Το μήκος του σωλήνα και η άκρη του gnomon δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα 7,5 cm.
- Χρωματίστε το gnomon σε όποιο χρώμα σας αρέσει. Αυτό θα το αποτρέψει από τη σκουριά.
Βήμα 6. Προετοιμάστε τις βάσεις τοποθέτησης ηλιακού ρολογιού
Η όψη του ηλιακού ρολογιού, δηλαδή ο ξύλινος κύκλος, θα εγκατασταθεί σε αυτήν τη θέση. Θα χρειαστείτε ένα ξύλινο κολωνάκι 4x4x8 που έχει εγκατασταθεί σε εξωτερικούς χώρους. Αυτά τα κολωνάκια πρέπει να είναι απόλυτα ίσια και να μην έχουν μεγάλες ρωγμές. Για να εγκατασταθεί σωστά, το πάνω μέρος του κολάρου πρέπει να κοπεί σε ορθή γωνία.
- Για να λάβετε αυτήν τη γωνία, αφαιρέστε 90 μοίρες από το τρέχον γεωγραφικό πλάτος.
- Για παράδειγμα, εάν βρίσκεστε σε γεωγραφικό πλάτος 40 Β, σχεδιάστε μια γωνία 50 μοιρών σε μια σανίδα 4x4 ξύλου.
Βήμα 7. Κόψτε τις γωνίες στους στύλους
Σχεδιάστε μια γραμμή στη δεξιά γωνία χρησιμοποιώντας έναν χάρακα ξυλουργού. Σχεδιάστε αυτή τη γραμμή 15 εκατοστά από το πάνω μέρος της ανάρτησης. Αυτή η γραμμή είναι η κάτω πλευρά της γωνίας. Χρησιμοποιήστε ένα μοιρογνωμόνιο για να το μετρήσετε και, στη συνέχεια, κόψτε τη γωνία με ένα πριόνι.
- Στη συνέχεια, μετρήστε το κέντρο του ηλιακού ρολογιού και ανοίξτε μια τρύπα εκεί.
- Δοκιμάστε την τοποθέτηση του στύλου στο ηλιακό ρολόι με βίδες 2 mm, για να βεβαιωθείτε ότι όλα είναι σταθερά στη θέση τους.
Βήμα 8. Σκάψτε τρύπες για τους στύλους
Βρείτε ένα ηλιόλουστο σημείο για το ηλιακό σας ρολό και σκάψτε μια τρύπα για να εγκαταστήσετε το κολωνάκι. Βεβαιωθείτε ότι δεν παρεμβαίνετε σε υπόγεια καλώδια ή γραμμές. Τοποθετήστε το κολάρο στην τρύπα. Δοκιμάστε το για να βεβαιωθείτε ότι είναι 1,5 μέτρα μακριά από το έδαφος όταν στέκεστε όρθιο. Χρησιμοποιήστε μια πυξίδα για να βεβαιωθείτε ότι η γωνία που κόβετε στη θέση είναι στραμμένη προς τα βόρεια. Χρησιμοποιήστε ένα επίπεδο για να βεβαιωθείτε ότι βρίσκεται σε όρθια θέση.
- Στερεώστε μόνιμα το κολωνάκι ρίχνοντας τσιμέντο στο κάτω μέρος.
- Αφήστε να περάσουν λίγες μέρες πριν στερεώσετε το ηλιακό ρολόι για να στεγνώσει τελείως το τσιμέντο.
Βήμα 9. Συνδέστε το ηλιακό ρολόι στην ανάρτηση
Χρησιμοποιήστε βίδες διαμέτρου 2 mm μήκους 5 cm για να στερεώσετε το πρόσωπο. Σφίξτε τις βίδες αρκετά ώστε να συγκρατούν το πρόσωπο στη θέση του, αλλά μπορείτε ακόμα να αναποδογυρίσετε εύκολα το πρόσωπο. Τοποθετήστε τη φλάντζα ακριβώς πάνω από το πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού.
- Θα πρέπει να μπορείτε να δείτε τη βίδα στην κεντρική τρύπα της φλάντζας.
- Χρησιμοποιήστε το δεξί σας χέρι για να συνδέσετε τον σωλήνα gnomon στη φλάντζα, τον οποίο πρέπει να κρατήσετε στο αριστερό σας χέρι.
Βήμα 10. Περιστρέψτε το πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού έτσι ώστε οι γραμμές 6 π.μ. και 6 μ.μ. να είναι οριζόντιες
Στη συνέχεια, ρυθμίστε το gnomon έτσι ώστε η ίδια γραμμή να φαίνεται ότι πηγαίνει κατευθείαν στο κέντρο. Βεβαιωθείτε ότι η γραμμή στις 12 το μεσημέρι φαίνεται επίσης ότι είναι ακριβώς μέσα από το gnomon.
Βήμα 11. Ρυθμίστε την ώρα και εγκαταστήστε το gnomon
Πρέπει να ορίσετε την ώρα κατά τη διάρκεια της θερινής ώρας για ακριβή ανάγνωση. Κρατήστε τη φλάντζα με το αριστερό σας χέρι. Χρησιμοποιήστε το δεξί σας χέρι για να περιστρέψετε το ηλιακό πρόσωπο. Ελέγξτε την τρέχουσα ώρα. Συνεχίστε να γυρίζετε το πρόσωπο μέχρι η σκιά του gnomon να εμφανίζεται ταυτόχρονα με το ηλιακό ρολόι. Χρησιμοποιήστε ένα μολύβι για να σημειώσετε πού βρίσκονται οι τέσσερις βίδες φλάντζας και, στη συνέχεια, αφαιρέστε τη φλάντζα.
- Τώρα σφίξτε τις βίδες. Μην μετακινείτε το ηλιακό ρολόι ενώ το κάνετε αυτό.
- Τρυπήστε τρύπες για τις τέσσερις βίδες και στη συνέχεια σφίξτε τη φλάντζα στο ηλιακό ρολόι.
- Τέλος, εγκαταστήστε το gnomon στη θέση του.
